染料分子已经被用于构建纳米粒子小聚体，但如何精确控制小聚体，形成有序纳米粒子的二聚、三聚等小聚体仍是关键问题。本课题将借助紫外-可见吸收光谱法表征染料分子在生物兼容性强的金纳米粒子表面的组装，并最终形成纳米粒子小聚体的动力学过程来对这个问题进行研究。单个纳米粒子与纳米粒子小聚体的表面等离子体特征明显不同，在宏观上会表现为金属纳米粒子对光的吸收程度有异，因此可以通过紫外-可见吸收光谱收集其不同的特征吸收谱。有序可控的金纳米粒子小聚体在构建纳米基生物传感器及诊断纳米探针等方面有着很大的潜在应用前景[12]。

1.1.1 目的

纳米材料的多功能特性是开发其独特的光学、电学、磁学和生物分子识别等性能的重要因素之一。已经有很多研究工作者对金属纳米粒子的合成、表征和应用进行过研究，并且金属纳米粒子已被广泛地应用于跨学科领域中。虽然存在许多已知的用于合成金纳米颗粒的方法，但是这些方法在宽尺寸范围内，对尺寸，形状和单分散性的控制的详细机理通常缺乏深入的研究。在多年的研究下，制备金纳米粒子已被发现有许多的方法。例如，早在 1951 年，Turkevitch 便发明了一种方法，采用柠檬酸钠作为还原剂从金的三价化合物中还原得到了金纳米粒子。1973 年，Frens通过研究发现，改变柠檬酸钠与金之间的摩尔比例可以制备出尺寸连续变化的金纳米粒子[6]。这种方法适用于制备被溶剂包裹的金纳米粒子。已经有许多在水溶液中使用晶种制备金纳米颗粒的合成方法被报道过。例如，在柠檬酸盐作为封端剂的存在下，通过Au盐的硼氢化物还原制备Au晶种，随后在十六烷基三甲基溴化铵和抗坏血酸的存在下生长，合成尺寸范围为5-40 nm的金纳米颗粒。其它实例包括在升高的温度下使用丙烯酸酯作为还原剂和封端剂以及在Tx-100（Triton）X-100聚（氧乙烯）异辛基苯基醚和抗坏血酸的存在下，用5-100 nm的Au纳米颗粒光化学接种生长，来合成10-20 nm尺寸的Au纳米颗粒。已经有研究详细调查了在室温下，水溶液中，高度单分散的金纳米粒子种子生长的的结果的函数来说明在这种简单的，可重复的生长过程中的聚集生长机制的操作[13]。虽然有许多的染料 - 纳米颗粒组合的应用出现，但是这些应用对详细了解颗粒间相互作用和反应性，特别是涉及染料介导组件的情况来说相当有限。所以我们对金纳米颗粒和花青染料的组装进行了研究，作为探索这种相互作用和反应性的示范装置。

1.1.2 意义

已经有研究发现，动力学测量可以来证明生长的颗粒的多晶特性，生长早期的双峰尺寸分布，生长的S形动力学行为以及成核参数与颗粒尺寸和分布的相关性。这些发现为颗粒尺寸生长中的聚集生长机制的操作提供了重要的指标，并且在理解类似条件下纳米颗粒形成和生长中的颗粒间聚集和聚结方面上具有重要的意义。

在存在化学或生物物种的情况下，对颗粒间相互作用和金属或半导体纳米颗粒的反应性的认识，是在光谱纳米探针和光化学或感官装置的光学或电学性质的开发中，一个具有挑战性的领域[2]。分子封端的纳米晶体最近在发展这种认识的过程中吸引了越来越多人的兴趣。分子介导的纳米颗粒组件也被用于化学感测，催化，药物递送，纳米电子学和医学诊断[12]。作为越来越重要的一类纳米结构，染料分子固定在纳米颗粒上已经吸引了人们利用其化学和生物应用的光学性质的兴趣，包括在金纳米颗粒上的小染料分子的荧光猝灭，单链DNA连接的金属纳米粒子的互补寡核苷酸或条形金属纳米线，以及用于医学诊断和标记的荧光染料掺杂纳米粒子。染料覆盖金属纳米粒子的研究也引起了各种基础研究领域的兴趣，虽然已有研究表明染料 - 纳米颗粒的组合有希望作为光谱探针进行应用，但是对纳米结构组件中涉及的颗粒间相互作用和反应性的详细了解还相对较少[12]。所以，我们的工作对于研究分子振动光谱纳米探针来说很有意义。